浅谈幕墙钢结构

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钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨随着建筑行业不断发展,钢结构玻璃幕墙已经成为了现代建筑设计的常用材料和技术。

它的外观美观、低碳环保、节能隔热等优点受到了广大建筑师和业主的青睐。

然而,钢结构玻璃幕墙施工也是一个复杂的工作,需要严格的工艺流程和施工技术。

本文将就钢结构玻璃幕墙施工技术进行相关探讨。

一、制作玻璃幕墙的基本流程钢结构玻璃幕墙的制作过程主要分为设计、预制、运输、安装等步骤。

通常工厂将玻璃和钢结构分别加工成构件,并在加工好的钢结构上安装玻璃。

钢结构的加工主要是用钢材加工机器对型材进行切割、焊接、抛光等工艺处理。

玻璃的加工则主要是对原片进行切割、研磨、冷加工、热加工等工艺处理。

1. 钢结构施工在钢结构的制作过程中,主要是通过钢材加工机器将钢材进行切割、焊接、抛光等处理工艺。

在施工现场,则需要进行焊接、牵拉和吊装等工作。

在这些操作过程中,需要高度重视安全问题,避免因操作不当而导致的安全事故。

2. 玻璃施工玻璃施工是钢结构玻璃幕墙施工的重点和难点。

玻璃的安装需要非常严格的工艺流程,以保证安装质量和玻璃的稳定性。

这包括了钢结构的调整、固定件的安装、三维调试以及密封等环节。

在具体操作过程中,需要严格执行操作规范,并确保每一步的合理性和安全性。

3. 密封工艺钢结构与玻璃的连接,需要采用特定的密封材料进行隔离,以保证玻璃幕墙的密闭性。

密封工艺的关键在于密封材料的选择,以及良好的施工技术。

在施工过程中,需要注意密封材料的质量和施工精度,以保证保温和隔热效果。

4. 安全监测钢结构玻璃幕墙建筑物所在地的自然条件和操作不当可能会导致安全隐患,优化玻璃幕墙安全监测意义重大。

因此需要进行全面的安全评估,以及对钢结构幕墙的安全检测工作。

检测内容包括:不同部位应力分析、表面裂纹的检测等,这使得人们更有信心使用钢结构玻璃幕墙建筑。

三、钢结构玻璃幕墙施工的注意事项1. 人员安全在钢结构和玻璃幕墙的施工过程中,涉及到大量的高空作业,因此人员安全需要得到高度的注意。

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨随着城市的不断发展,建筑外观也愈发重要,玻璃幕墙成为现代建筑中不可或缺的一部分。

钢结构玻璃幕墙这种施工方式已经得到了广泛应用,此外,该施工方式能够提高施工效率并保证建筑的安全性。

本文将会对钢结构玻璃幕墙的施工技术进行探讨。

一、钢结构玻璃幕墙施工前准备工作1、确定结构设计首先,钢结构玻璃幕墙公司需要提供详细的结构设计方案以达到最佳施工效果。

在设计方案确定后需要进行合法性审查,从而避免在施工过程中产生的各种问题。

2、确定质量保证计划在确定了结构设计方案后,需要进行质量保证计划的制定。

这是保证施工质量的重要保障之一。

质量保证计划包括了质量标准,检验及审核操作规程,以及施工质量的监督和管理等方面。

3、检查施工现场条件钢结构玻璃幕墙施工时需要考虑安装位置的地形和地貌等因素。

同时,需要为施工设备和材料的包装提供充足的存储和运输空间。

在工作现场评估完成后,还需要确定相应的安全措施。

4、开展安全评估在施工启动前,需要对施工现场进行全面的安全评估。

安全评估包括施工现场平面图,标识安全及安排一个安全团队等等。

二、钢结构玻璃幕墙的安装现在我们开始讨论钢结构玻璃幕墙的安装细节。

重点考虑到的方面是钢柱、钢梁、装饰件的安装,极力确保整个结构能够平稳地运行并达到所需的安全标准。

1、钢柱、钢梁安装当钢柱和钢梁安装在安全底座时,它们应该被用螺栓和其他连接方式固定好,以确保它们的垂直方向符合结构设计方案。

为了增加安全定位,还需要添加额外的支撑结构。

在连接所有构件之前,还需要检查一下它们的长度和尺寸是否与实际情况相符合。

2、安装玻璃和合板带在玻璃件安装前,先要将它们清洗干净,以清除表面的所有污垢和杂质。

然后,将玻璃件和钢结构按照图纸安装准确的位置上,这个过程需要小心谨慎,避免出现损伤。

3、安装装饰件钢结构玻璃幕墙还包含许多其他装饰元素,如电线管、水管、照明设备,这些装饰件是精心设计和定位的,它们的确切位置也需要根据设计方案进行。

浅谈幕墙中的钢结构设计

浅谈幕墙中的钢结构设计

浅谈幕墙中的钢结构设计发表时间:2017-07-25T11:14:49.737Z 来源:《基层建设》2017年第10期作者:李冬杰[导读] 摘要:幕墙是建筑的外墙围护,兼具装饰与保温节能功能,通常由面材与支承结构组成。

南京三惠建设工程股份有限公司江苏省南京市 210000 摘要:幕墙是建筑的外墙围护,兼具装饰与保温节能功能,通常由面材与支承结构组成。

面材主要包括玻璃、石材、铝板等,支承结构主要是铝龙骨与钢结构。

而又因轻质、高强、易加工等优点,钢结构在大跨度幕墙,采光顶,雨篷等幕墙工程中得到了极为广泛的应用。

因此,钢结构设计对于幕墙的实现具有重要意义。

关键词:钢结构幕墙设计幕墙是建筑穿上的一件“外衣”,不仅需要满足保温、节能、采光等实际使用功能要求,同时还需实现建筑的美学价值。

这等等的功能要求,都是通过特种玻璃,或是石材、铝板配合保温棉等面材得以实现的。

而将这些面材安全地、完美地安装至建筑主体上,则是支承结构体系设计所需要考虑的。

本文以某商业广场玻璃采光顶设计过程为例,简单阐述下幕墙中,钢结构设计需要考虑的重点以及可能遇到的难点。

1、工程概况本工程为某商业广场屋面玻璃采光顶,位于江苏省扬州市。

采光顶形状为斜平顶的锥体(类似圆锥体在腰部位置斜切),底部圆直径约20m,最高点至屋面高度约6.9m,最高点标高为34m。

其他要求:采光顶屋面需设置轨道式的电动开启窗;采光顶范围内有8个不大于250kg的装修吊点。

2、结构选型本工程为采光顶,及在满足结构强度要求的情况下,最大限度的满足采光要求是重点,故钢构件选型不可过于厚重,布置不可过于紧密。

结合采光顶跨度,高度,以及玻璃面板的铺设要求,最终决定在每道玻璃分缝位置设置钢龙骨,形成单层钢龙骨网格。

通过对《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010的解读,虽然本工程结构体系并非常用的网架或网壳形式,但其符合单层网壳的受力特点,故以单层网壳的规范条例进行结构计算与验算。

试析支撑钢结构在建筑幕墙中的应用

试析支撑钢结构在建筑幕墙中的应用

试析支撑钢结构在建筑幕墙中的应用随着社会经济的快速发展和城市化进程的不断推进,城市建筑数量不断增加,人们对建筑设计也提出了更高的要求。

幕墙设计是现代建筑设计的重要内容。

只有幕墙体系施工良好,才能保证建筑工程的整体施工效果。

支承钢结构不是完全独立的结构,往往与建筑主体的混凝土结构联系在一起,设计难度较大。

本文主要讨论支撑钢结构在建筑幕墙中的应用。

标签:支撑钢结构;建筑幕墙;应用1、概述1.1幕墙的特点幕墙是高层建筑的外围护结构。

它是由面板与支撑结构组合而成的结构体统。

幕墙与主体构造之间一定的相对位移,同时不承担主体结构的荷载和作用。

1.2目标的材料(1)面板,目前所用的面板主要采用的是玻璃、鋁板和石板。

(2)支撑结构,由于幕墙部应用于高层结构,因此对它的支撑结构的抗拉、抗弯、以及对弹性强度的要求也比较高。

一般情况下,都是选取铝合金横梁和立柱,为了使房屋更加透亮就需要比较好的采光条件,所以通常在首层使用竖向布置的玻璃作为支撑结构的协助体。

(3)幕墙中的钢结构,在大跨度和大荷载的情况下,想要满足对建筑设计的承载力就需要足够大的抗拉强度和弹性模量,钢材就是首要选择。

而且钢材构件的建面面积小,不会影响建筑物的美感。

所以在高层建筑的幕墙中,都会选择钢结构作为幕墙设计的支撑[1]。

因为幕墙的承载力和主体结构以及支撑连接的形式等要求不同,所以在选在钢材时要选取合适的钢材型号。

采用的钢材要符合幕墙设计的抗拉强度、伸长率以及屈服强度。

一帮情况下,幕墙的钢结构支撑都是采用碳素结构钢、低合金钢以及不锈钢作为幕墙支撑结构的钢材。

当幕墙支撑结构高度超过40m时,就要选取高耐候钢作为幕墙支撑结构,并且要在其表面涂刷防腐涂料。

当钢结构采用冷弯薄壁钢时,要求钢壁厚度不能小于3.5mm,强度要根据工程的实际情况进行验算。

2、支撑钢结构在建筑幕墙中应用的常见形式2.1刚架结构形式刚架结构形式的支撑钢结构在现代建筑幕墙中有着非常广泛的应用。

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨【摘要】钢结构玻璃幕墙是现代建筑中常见的外墙结构形式,其施工技术对于建筑质量和安全具有重要影响。

本文围绕钢结构玻璃幕墙施工技术展开详细探讨,包括施工前准备工作、钢结构安装技术、玻璃幕墙安装技术、连接部件的施工技术、质量控制和安全措施等方面。

针对不同施工环节的技术及要点进行深入分析,强调施工过程中的质量控制和安全措施的重要性。

在探讨了钢结构玻璃幕墙施工技术的重要性以及未来发展趋势展望,并强调了技术创新对施工的积极影响。

通过本文的探讨,读者可以深入了解钢结构玻璃幕墙施工技术的相关内容,为相关建筑工程的施工提供参考和借鉴。

【关键词】钢结构、玻璃幕墙、施工技术、施工前准备工作、安装技术、连接部件、质量控制、安全措施、重要性、发展趋势、技术创新。

1. 引言1.1 钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨钢结构玻璃幕墙是现代建筑中常见的一种外墙装饰结构,它不仅具有美观的外观,还具有优秀的隔热和隔音性能。

随着社会的发展和建筑技术的进步,钢结构玻璃幕墙的施工技术也在不断创新和提高。

本文将围绕钢结构玻璃幕墙施工技术展开探讨,深入探讨施工前的准备工作、钢结构的安装技术、玻璃幕墙的安装技术、连接部件的施工技术以及质量控制和安全措施等方面的内容。

通过对这些技术和工作的深入了解,可以更好地理解钢结构玻璃幕墙的施工过程,提高施工效率,确保施工质量,降低安全风险。

我们还将探讨钢结构玻璃幕墙施工技术的重要性、未来发展趋势以及技术创新对施工的影响,希望能够为相关从业人员提供有益的参考和指导。

2. 正文2.1 施工前准备工作施工前准备工作是钢结构玻璃幕墙施工中至关重要的一环,它不仅涉及到施工过程的顺利进行,还关系到工程质量和施工安全。

在进行施工前准备工作时,需要做好以下几方面的工作:要进行现场勘察和设计方案确认。

在确定施工现场后,需要对现场进行勘察,了解地形、土质、环境等情况,并与设计方案进行比对确认,确保施工的顺利进行。

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨

钢结构玻璃幕墙施工技术相关探讨随着建筑科技的不断发展,钢结构玻璃幕墙已经成为现代建筑中不可或缺的一部分。

它不仅提高了建筑的美观性和采光度,还能有效保护建筑内部不受外界环境的影响。

在实际施工中,钢结构玻璃幕墙的施工技术显得非常重要。

本文将围绕钢结构玻璃幕墙的施工技术进行探讨,从材料选型、设计规范到施工流程和质量控制,逐一分析其中的关键技术问题。

一、材料选型1. 构材选用钢结构玻璃幕墙的构材主要包括钢材、玻璃、密封胶等。

在选择钢材时,需要考虑其强度、刚度和防腐性能,以确保玻璃幕墙的承载能力和稳定性。

玻璃的选择要考虑其透光性、抗风压性能和安全性,同时也需要考虑其外观效果和保温隔热性能。

密封胶要具有优良的耐候性和抗老化性能,以确保玻璃幕墙的密封性。

2. 系统设计钢结构玻璃幕墙的系统设计需要综合考虑结构、性能和施工工艺等因素,选择合适的构件和连接方式,确保施工质量和使用性能。

还需要根据建筑的功能和使用要求,选择合适的玻璃类型和密封胶材料,保证玻璃幕墙的安全性和耐久性。

二、设计规范1. 强度与稳定性设计在钢结构玻璃幕墙的设计中,需要充分考虑其受风压、自重和温差等荷载作用下的强度和稳定性。

还需要考虑玻璃的自重和温差引起的应力和变形,确保玻璃幕墙在使用过程中不会出现开裂、脱落等安全隐患。

2. 节能与隔热设计钢结构玻璃幕墙作为建筑的外立面,其节能与隔热性能非常重要。

在设计过程中,需要合理设计玻璃的类型和厚度,采用双层或中空玻璃,并配置隔热层和气密层,提高玻璃幕墙的保温隔热性能。

3. 施工工艺与质量控制在实际施工中,需要严格按照设计规范进行施工,确保玻璃幕墙的安装精度和防水性能。

关键的质量控制点包括玻璃的选用和安装、密封胶的选用和施工、构件的连接和固定等。

三、施工流程1. 玻璃安装玻璃的安装是钢结构玻璃幕墙施工的关键环节,需要采用专业的玻璃吊装设备和合适的安装工艺。

在安装过程中,要保证玻璃的平整度和垂直度,避免划伤和破损,保证安装质量。

机电大厦幕墙钢结构施工技术探讨

机电大厦幕墙钢结构施工技术探讨

机电大厦幕墙钢结构施工技术探讨摘要近年来,随着建筑业的飞速发展及空间结构的形式变化,钢结构也得到了迅速发展,并已广泛地应用于文化体育场馆、会议展览中心、机场候机厅等大型公共建筑中。

钢结构的发展状况与施工技术水平已代表一个国家建筑技术水平进步的标志之一。

钢结构造型越来越新颖,结构体系越来越复杂,施工也越来越难,下面就机电大厦幕墙钢结构施工事项做简要的解析。

关键字机电大厦;钢结构;施工技术1工程概况机电大厦为主楼外架钢结构,其主要材料材质为Q235B;外架钢结构为空间桁架式钢架,由不同规格的矩管组拼焊接而成,桁架最高高度93.2米,大厦长度39.6米,宽度33.6米,建筑外墙面积约:13644m2。

桁架单榀最大宽度850mm,厚度500mm,在整个墙面交叉成菱形布置,工程量约700吨,施工难度极大。

项目为全高空作业,项目工期非常紧,为了满足施工需要必须采用特殊的措施和方法,采用特殊的安装工艺——在8层以下含8层采用50吨汽车吊进行吊装,9层至22层采用QTZ63(CT5510)塔式起重机安装,以确保项目的顺利实施。

2本工程外架钢结构构件详图3钢结构安装前须做好的准备工作3.1技术准备。

在接到工程图纸后,应立即组织有关工程技术人员对设计图和施工图进行审查,并结合本单位的设备和技术条件考虑,能否满足图纸上的技术要求。

3.2材料准备。

根据施工蓝图核算出各种材质、规格的材料净用量,再加一定数量的损耗,提出材料预算计划;材料核算时应充分考虑切割余量的要求;提料时,需根据使用尺寸合理订货,板材应使用尺寸的倍数订货,以减少不必要的损耗;4本工程钢结构的安装方式及难度由于构件的重量重、外形尺寸大和现场环境条件因素(高层外立面安装、多工种交叉施工作业、地面物件多)等的影响,现场吊装专业难度较大,安全质量不易保证,因此在进行吊装就位过程中,为避免产生安全质量事故,达到缩短工期的目的。

在吊装作业时,必须做好如下工作:4.1吊装设备的选择。

钢结构玻璃幕墙施工技术相关问题

钢结构玻璃幕墙施工技术相关问题

钢结构玻璃幕墙施工技术相关问题1. 引言1.1 钢结构玻璃幕墙的概念钢结构玻璃幕墙是一种现代建筑立面的设计和施工技术,采用钢结构作为支撑,玻璃作为幕墙的装饰和外观材料。

其主要作用是实现建筑外观的美化,同时提高建筑物的采光性能和空间利用率。

钢结构玻璃幕墙具有轻质、高强度、美观大方、易维护等特点,被广泛应用于高层建筑和现代化办公楼等场所。

钢结构玻璃幕墙的设计理念是将建筑物外墙分割为几块大面积的玻璃墙板,通过钢结构的支撑和连接将这些玻璃墙板固定在建筑结构上,形成一个整体的外观装饰。

这种设计可以有效地减少建筑物的自重,提高建筑物的整体稳定性和抗风性能,同时也能够使建筑物呈现现代化、美观的外观效果。

钢结构玻璃幕墙的发展历史可以追溯到20世纪初,随着建筑技术和材料的不断进步,钢结构玻璃幕墙逐渐成为现代建筑的主流装饰方式。

其优点在于施工速度快、工艺复杂、材料可调配性强、结构轻量、保温隔热、采光通风等性能较好。

在当今建筑领域中,钢结构玻璃幕墙已经成为一种不可或缺的设计元素。

1.2 钢结构玻璃幕墙的重要性钢结构玻璃幕墙是现代建筑中常见的一种装饰材料,其重要性不言而喻。

钢结构玻璃幕墙可以增加建筑的美观性和现代感,提升建筑的整体品质。

钢结构玻璃幕墙可以有效节约能源和提高建筑的节能性能,减少建筑运行成本。

钢结构玻璃幕墙还可以起到保护建筑内部空间的作用,防止外界因素对建筑造成损坏。

在城市化快速发展的今天,钢结构玻璃幕墙也可以带来一种现代化的城市风貌,成为城市建筑的一道亮丽风景线。

钢结构玻璃幕墙的重要性不可忽视,其施工技术的准确性和质量控制对于建筑整体质量和安全具有重要意义。

【钢结构玻璃幕墙的重要性】符合社会发展的需求,对于推动建筑行业的进步起着重要作用。

2. 正文2.1 钢结构玻璃幕墙施工前的准备工作钢结构玻璃幕墙施工前的准备工作是整个施工过程中至关重要的一部分。

在进行施工前,施工单位和相关部门需要做好以下几项准备工作:需要进行详细的设计方案审核和技术交底。

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浅谈幕墙钢结构摘要:幕墙钢结构支撑是幕墙行业最常用的方法之一,比如:采光顶,雨篷,立面钢结构幕墙,索网幕墙。

涉及到的结构形式有,网架结构,网壳结构等等。

毫无疑问,幕墙钢结构关系后续的施工和建筑的使用,所以必须引起设计方的重视。

在本文中,笔者结合自身的工作实际,探讨了当前幕墙钢结构设计中相应技术方法和措施。

关键词:幕墙钢结构;结构设计;问题;对策幕墙钢结构可以分为:1,平面结构体系,如:梁式体系、框架式体系、拱式体系等;2,空间结构体系,如:网加急网壳结构、悬索结构,膜结构等等。

平面钢架结构作为在幕墙中经常用于幕墙的主要支撑构件,构件以受弯为主。

应用较为广泛,主要存在的问题问构件连接出刚性不足和实际计算模型不符。

梁式结构:特点是不产生水平推力(可支撑在墙壁、砖石或者混凝土柱上)而且制作和安装都比较简单。

结构形式:1.跨度较小时,可采用实腹式梁(常用工字形式截面)2.跨度在50~70m及更大的时候,采用桁架形式(吊顶与下弦设空隙)桁架外型及腹杆系取决于跨度,屋面形式和吊顶结构桁架高跨比一般为1/8~1/6(注:跨度大于50m是,运输超限)常用梯形桁架;屋面坡度大时,宜用平行弦;吊顶可作弧线型(设拉杆)。

框架结构:特点与梁式相比,框架结构可降低建筑高度,结构上比梁式结构竞价。

横向框架布置(跨度大于60是,应增大框架间距,常会导致复杂布置),纵向框架布置(跨度较小时特别有利,可向外悬挑,用于机库等),挡跨度在50~60m时,常用双铰实腹式框架(常用工字型截面)减轻基础负担,结构可外露,横梁高度可取跨度的1/20~1/12设置预应力拉杆减少中弯矩,横梁高度可取跨度的1/40~1/30,当跨度较大是,常用双铰格构是框架,跨度超过100m时,宜采用无铰格构是框架,格构式框架的横梁高跨比宜在跨度1/20~1/12范围选取,格构式框架立柱的宽宜取其横梁的节间长度(卸载效应),折线弓形框架接近于拱形结构的力学性能,常用于高度相对较大(跨度约40~50m,高度约15~20m )的建筑横梁高度和立柱宽度皆在跨度的1/25~1/15范围选取。

拱式结构:拱式结构屋盖受力合理,比梁式结构和框架屋盖结构经济(跨度超过80m是尤为显著),跨度为40~60m时,拱间距可取6~10m,无檩型钢檩条。

跨度达100m时,宜采用相距3~6m的拱对,拱对间距为9~15m。

拱式结构有;1,双铰拱(最常见,制作安装方便,较经济,温度应力低);2,无铰拱(最经济,须设强支座,温度应力高)。

也可以分为实腹式和格构式。

关于幕墙钢结构的分缝,温度:一、铝型材骨架应当分段,铝型材立柱层层分段,横梁与立柱通过螺栓铰接,这是常规的做法。

铝型材骨架这种做法,是为了减少温度变化时在骨架中产生的温度应力,这对铝合金型材是必要的,因为:1) 铝的温度线胀系数为2.35X10-5/oC,远远大于钢材的膨胀系数1.2X10-5/oC ,更远大于混凝土的线胀系数1.0X10-5./oC。

无论铝型材骨架固定在钢结构上还是固定在混凝土结构上,温度变化时都要产生很大的变形差,从而出现很大的温度应力。

2) 铝合金的弹性模量为0.7X105MPa,在端部不可位移时,温度变化1oC将在铝型材中产生1.6MPa的应力;温度变化50OC,温度应力将达到80MPa。

而铝合金的强度较低,难以承受如此大的温度应力。

因此,线膨胀系数大,以及铝型材自身强度较低的因素决定了铝合金骨架采用层层分段的方式来减少温度变化的影响是合理的。

二幕墙钢骨架可不分段幕墙钢骨架可不分段的原因如下:结构钢Q235 强度设计值为 215N/mm2;Q345 强度设计值 315 N/mm2。

在完全固定,不能变形的情况下,温度每变化 1oC,钢构件中产生的温度应力为2.4N/mm2。

即使温度变化50oC,也就产生120N/mm2的温度应力,远小于钢的强度设计值。

况且,通常幕墙骨架连接在主体结构上,温度变化时,支座随主体结构位移,钢骨架受到变形约束很小,温度应力远小于这个按支座固定考虑的数值。

实际上,钢材和混凝土的膨胀系数相近:所以,钢筋混凝土结构才有可能应用。

幕墙钢结构和主体钢结构或主体混凝土结构膨胀系数相同或相近,温度变化时幕墙钢结构的温度应力接近于零。

实际工程钢结构往往不分段,或者不会分段太密。

用钢量做为考核钢结构体系是否合理的一个重要指标,在判定钢结构体系是否合理时有重要的参考意义。

1、按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002的适用范围规定:(1)主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架;(2)具有轻型屋盖和轻型外墙;(3)无桥式吊车或有起重量不大于20t 的A1 ~ A5(轻中级)工作级桥式吊车或3t 悬挂式起重机;(这里对单梁吊车没有限制,这主要因为单梁吊车起重量一般在5t以内,采用进口电动葫芦可以达到10t,如天起的LD型,因此对单梁吊规范未加限制)也就是说具有轻型屋盖(包括吊车起重量20t以内)和轻型外墙(也可以有条件地采用砌体外墙,如《门规》第4.4.3条规定不同的抗震设防地区采取不同的外墙)的单层实腹门式刚架结构,属于轻型钢结构。

这里的轻型主要是指围护是用轻质材料,主要构件截面是由中厚度(指6-12mm厚)钢板焊成的H形变截面构件。

由此目前的轻钢含义主要是指符合本规定的实腹门式刚架结构。

2、除上述门式刚架结构外,按照主要受力构件的截面组成来区分,还有以下结构形式也应该属于轻钢结构:(1)由冷弯薄壁型钢做成的结构;(2)由圆管、方管、矩形管等做成的结构;(3)由以上各种构件组合做成的结构。

包括国家建设部正在讨论的《低层轻型钢结构装配式住宅技术要求》(讨论稿),表明低层钢结构装配式住宅也包含在轻钢结构范畴内。

3、根据一些参考值:如每平米含钢量(45-50Kg/m2为限值),主要构件截面形式(H形、矩形、圆形等)、钢板厚度(以12mm为限值)、最大构件重量(控制在3t内),最大跨度(一般在36m内),结构形式(如门式刚架或相近结构),厂房的檐高(控制在12m内),结构开间(控制在9m内)等,以上这些数据在判断厂房是否属于轻钢时可以提供帮助。

在目前的结构设计中,需要对钢结构的用量,引起足够多重视。

幕墙维护结构一般都是轻钢结构 ,这是因为幕墙一般承受的荷载以风荷载和地震荷载为主,自重荷载比较这些荷载而言相对较小,因此无论从各方面来看,一般的幕墙的围护钢结构均应划归为轻钢结构。

目前常用的钢结构厂房的用钢量如下:轻钢有吊车一般钢含量在35-40kg/m2;轻钢无吊车一般钢含量在25-30kg/m2;重型钢钢结构有吊车一般钢含量在80-100kg/m2;重型钢钢结构无吊车一般钢含量在60-80kg/m24. 两个方向跨度较大,支承条件有限,可以考虑网架结构受力形式,一般用钢量能控制在40~60kg/m2,跨度小的情况用钢量会更小些,将近30m的跨度根据以往工程的统计用钢量大约在25 kg/m2。

带装饰翼立柱受力性能装饰翼在幕墙结构中的应用较多,传统计算方法所得带竖向装饰翼立柱的应力远大于其设计强度,与实际工程应用情况不符。

通过试验研究和数值模拟可知,不考虑玻璃面板的支撑作用,立柱在侧向荷载作用下的变形结果较大,这是因为单独考虑装饰翼的情形下的结果,忽视了整体板块的效应。

实际上带装饰翼的板块在受力时,单元板块可以看做是装饰翼的一个“基础”,而不是现在的只是考虑立柱单独承受装饰翼的荷载。

考虑单元板块整体受力效应后,其变形显著减小;试验结果与有限元分析结果吻合较好。

实际工程中,横梁、立柱和玻璃面板形成了整体刚度较好的框架,装饰翼在侧向荷载作用下,将力传递到整个板块上。

现有的计算方法的考虑为幕墙竖向装饰翼通过螺钉固定在幕墙立柱上,当装饰翼构件受到侧向风荷载作用时,装饰翼本身的受力类似于悬臂构件,同时将风荷载传递到幕墙立柱上,进而将荷载传递给主体结构。

传递到幕墙立柱上的力使幕墙立柱承受扭矩和沿截面弱轴方向的弯矩。

带玻璃面板为充分考虑玻璃在受力中的作用,建立带玻璃面板的立柱有限元分析模型,计算结果可以看到单元体立柱的侧向变形极小,仅为0.14mm;竖向装饰翼的最大侧向变形为8.01mm;二者均远小于不带玻璃面板的有限元分析结果。

此时装饰翼相当于固定在一个刚度很大的基础上,单元体幕墙即相当于这个刚度很大的基础,此时装饰翼产生的变形为装饰翼自身的结构变形。

由于玻璃面板是通过结构胶与铝合金立柱和横梁连接为整体的,所以有必要分析结构胶的应力,在侧向风荷载作用下结构胶所承受的应力很小,最大应力只有0.02MPa,几乎可以忽略,说明结构胶完全可以将玻璃面板、铝合金立柱和横梁连接为整体,自身的应力水平相对较低。

主要结论(1)传统计算方法所得立柱应力远大于其设计强度,与实际工程应用情况不符;(2)不考虑玻璃面板的支撑作用,立柱在侧向荷载作用下的变形结果较大,考虑玻璃面板的支撑作用后,其变形显著减小,可忽略不计;考虑或不考虑玻璃面板的支撑作用,试验结果与有限元数值模拟结果均符合较好;(3)实际工程中,横梁、立柱和玻璃面板形成了一整体刚度较好的框架,装饰翼在侧向荷载作用下,将力传递到整体结构上而非仅传递到铝合金立柱上,进行受力分析时应将整体结构作为竖向装饰翼的固定端,仅分析装饰翼本身的结构强度和装饰翼与立柱的连接强度;在设计中应对装饰翼和立柱的连接部位进行加强。

4)由于是单元板块整体受力,立柱型材是否采用闭口形式,对立柱抗扭作用不明显;由于装饰翼扭转引起的立柱和玻璃之间的结构胶应力增加不明显。

(5)通过我们大量的工程实践,以及有限元的分析计算,即使对于带大装饰翼的立柱,只闭合立柱前腔即能满足实际工程的需要。

目前带装饰翼立柱的设计的主要问题是和立柱连接的连接板经常会出现松动现象。

理论依据带竖向装饰翼开腔立柱应用,JH进行了带350mm装饰翼的开腔U100试验,有限元分析和试验验证结合,证明开腔立柱单元体依靠整体刚性来抵抗竖向装饰翼上侧向荷载产生的扭矩和弯矩。

设计时,应把主要精力放在装饰翼和立柱的连接上。

钢结构节点(刚接,铰接)由于幕墙中的钢结构连接节点,一般情况下受力较小,因此节点的刚度不易引起设计者的注意。

但对于受力较大的节点,要引起足够的重视。

实际工程中已经出现由于节点刚性程度考虑不足导致结构变形和实际理论计算相差较大的情形。

本次讲座将以两个工程为实例讲解幕墙中的钢结构节点刚性程度的大小对钢结构的影响。

钢结构连接节点的三个主要性能指标,极限抗弯承载力,初始转动刚度,节点极限转动能力。

钢架中的节点可以按其刚度分为刚性,半刚性或铰接节点,节点的初始转动刚度是节点刚度分类的主要标准。

以门式钢架连接的节点为例进行一些概念上的普及。

当幕墙钢结构受到较大的荷载时,需要采取适当的构造措施,保证节点的刚性能达到设计要求。

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